싱글터보

터보차저

싱글터보(single turbo)는 터빈과 스크롤이 1개만 존재하는 형태의 터보차저를 말한다. 2개의 터보차저를 사용하는 형태는 트윈터보라고 한다.

싱글터보는 일반적으로 통용되는 고정 지오메트리 터보차저(Fixed Geometry Turbocharger)의 형태가 가장 많이 나타난다. 고정 지오메트리 터보차저는 말 그대로 공기가 흐르는 경로의 직경이 고정되어 있는 형태다. 배기가스의 양이 과도한 경우에는 웨이스트게이트(Wastegate)를 이용하여 불필요한 배기가스를 빼낸다. 다른 방식에 비해 구조가 간단하고 가격 면에서 상대적으로 저렴하다는 장점이 있다. 반면 성능과 효율 면에서는 다른 방식에 비해 부족한 편이다. 또한 배기가스의 양이 상대적으로 부족한 저회전 영역에서 터보의 동작이 지연되는, 이른 바 '터보 랙(Turbolag)'현상이 발생하기 쉽다.

저회전역의 토크를 중시하는 디젤엔진에서는 일반적인고정 지오메트리 터보가 가진 불리함을 해결하기 위해, 가변지오메트리 터보차저(Variable Geometry Turbocharger, VGT)를 채용하는 경우도 있다. 가변지오메트리 터보차저는 공기가 흐르는 경로를 상황에 따라 넓히거나 좁힐 수 있도록 설계된 터보차저로, 배기가스의 양과 압력이 제한된 상황에서도 충분한 압력을 유지할 수 있어, 과거유로 3~4시절부터 국내 자동차업계에서도 상당수가 사용된 바 있다.

터보

터보차저란 배기가스의 압력으로 터빈을 돌려서 엔진에 들어가는 공기(디젤 엔진/가솔린 직분사 엔진)나 혼합기(가솔린 엔진)의 양을 늘려 엔진 파워를 증가시키는 방법이다. 본래 비행기의 고고도 비행시 "엔진에 들어가는 공기의 양이 줄어들면 그만큼 압축해서 더 불어넣으면 된다" 라는 개념에서 시작된 것으로, 1962년 GM에서 올즈모빌 컷래스 제트파이어와 쉐보레 코르베어 몬자 스파이더의 엔진에 도입한 것이 시초. 1974년에 출시된 포르쉐 911 turbo(930)가 배기가스를 이용하는 터보차저와 압력 조절기를 가진 현대적 의미의 터보차저를 가진 최초의 스포츠카다.

터보 장착만으로 엔진에 상당히 큰 힘을 추가로 얻기 때문에, 스포츠카에서 많이 이용되는 방법이다. 그 외에 트럭이나 버스에도 많이 활용되어 부족한 힘을 보충하고 있으며 엔진 다운사이징에도 활용된다. 현재 디젤 엔진의 경우 사실상 자동차든 선박이든 거의 대부분 터보차저를 장비하고 있다. 경유의 경우 에너지를 많이 갖고 있는 대신 발화점이 높고 잘 폭발하지 않는다. 때문에 과급기로 공기량을 늘려 연소를 돕는 게 거의 필수가 되었다. 사실상 과급기 없인 효율도 극도로 떨어지고 환경오염물질도 더 많이 배출한다.

한때 F1에서는 각광받던 기술이었으나 성능 하향을 위한 규제 때문에 진작에 퇴출되었다. 그러나, 2014년 F1의 엔진 규정이 종전의 2.4리터 V8 엔진에서 1.6리터 V6 터보엔진으로 변경되면서, 다시금 F1에 도입되었다.

터보란 말은 라틴어의 투르보(터빈)에서 유래했으며 최초의 터보 차저는 스위스의 공학자인 Alfred Büchi에 의해서 개발되었다. 이후 1차 세계대전 동안 프랑스의 공학자 Auguste Rateau는 터보 차저를 프랑스 전투기에 적용하고 그럭저럭 성공적이었다.

단순히 엔진에다가 터보차저를 2개 달면 트윈터보로 부르는데, 트윈 스크롤 터보와는 전혀 별개의 개념이다. 즉, 트윈 스크롤 터보는 터보차저 2개를 장착했다는 게 아니다. 트윈 스크롤 터보는 싱글터보이면서 배기 취출 구멍(불어내는 구멍)을 2개 설치한 것이다.

터보차저 3개를 달면 트리플 터보, 4개를 달면 쿼드 터보로 부른다. 또한, 이와는 별개로, 같은 크기의 터보차저 2개를 평행하게 설치하여 저회전에서는 1개, 고회전에서는 2개를 순차적으로 가동시키는 형태도 존재한다. 이를 시퀀셜 트윈 터보(SequentialTwin Turbo)라고 한다.

트리플 터보는 BMW의 고출력 승용 커먼레일 디젤 엔진에서 사용 중이고, 쿼드 터보는 1,000마력을 자랑하는 부가티 베이론이 이용하고 있다.

싱글터보 차량

• 7세대 골프 1.4 TSI : 기존 6세대 모델과 달리 싱글 터보 차저 방식이다. 6세대 모델의 경우 직분사 방식에 낮은 회전수에서 효율적인 출력을 내는 수퍼 차저와 고회전에서 큰 효율을 내는 터보 차저를 더해 리터당 115마력의 힘을 이끌어 내 좋은 평가를 받은 바 있다만, 7세대 모델은 수퍼 차저를 제외하고 터보 차저만으로 리터당 100마력의 힘을 내도록 설계되어 있다. 싱글 터보 방식으로 변경된 1.4 리터 가솔린 엔진은 최고 140마력을 4500~6000rpm에서 내고 최대 25.5kg.m 토크를 1500~3500rpm에서 발휘한다. 6세대 모델과 비교해보면 최고 출력은 20마력 정도 낮아진 반면 최대 토크는 1kg.m 높아졌다. 대신 최대 토크가 유지되는 구간은 1500~4500rpm에서 1500~3500rpm으로 좁아졌고 최고 출력이 유지되는 구간 역시 6500rpm에서 6000rpm으로 낮아졌다. 수치 상으로 보면 실제 가용 영역에서의 출력 저하 현상은 크지 않은 반면 3500~6500rpm 사이의 고회전 영역에서의 효율은 6세대 모델 대비 떨어지는 수준을 나타내고 있다.

• SUV '토레스' : 쌍용자동차가 2022년 7월 출시한 토레스는 1.5L 싱글터보 엔진이 탑재돼 차 크기와 무게에 비해 힘이 부칠 것이라 생각하지만, 시속 100km 구간까지 일상적인 주행 구간에서는 민첩하고 재빠르게 차가 움직인다. 가격은 2740만~3020만원.

• 기아 셀토스 1.6ℓ 싱글터보 차량 : 소형 SUV 국내 판매량 1위 모델. 1.6ℓ 싱글터보 엔진을 장착하고 있음에도 불구하고 저속 구간에서 밀고 나가는 힘이 강력하다. 실제로 1600rpm의 낮은 엔진회전수에서부터 최대토크가 발휘되기 때문이다.

참고자료

• 〈터보〉, 《나무위키》
• 박병하 기자, 〈다운사이징의 핵심, 터보차저〉, 《모토야》, 2019-01-22
• 정은지 기자, 〈(정기자의 車톡) '판매량 1위' 기아 셀토스, 매력 포인트 네가지〉, 《녹색경제신문》, 2022-10-06
• 오토기어, 〈REVIEW - 싱글 터보로 출력을 낮췄지만 단점을 개선해 상품성을 높인 7세대 골프 1.4 TSI〉, 《오토기어》, 2015-09-08
• 임경업 기자, 〈1.5L 터보엔진으로 시속 100㎞ 구간까지 민첩하고 편안한 주행〉, 《조선일보》, 2022-08-17

같이 보기

• 터빈
• 스크롤
• 압축기
• 터보엔진
• 터보차저
• 트윈터보
• 배기가스
• 하우징

이 싱글터보 문서는 자동차 부품에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품 □■⊕, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 자동차 부품 계기 • 레저보어(리저버) • 레저보어 탱크(리저버 탱크) • 보조장치 • 부품 • 비순정부품 • 소모품 • 순정부품 • 스프링 • 아세이(어셈블리) • 옵션 • 운전장치 • 자동차 부품 • 정품 • 케이블 • 튜닝 • 파이프 • 햅틱 • 호몰로게이션 차대(섀시) 3 in 1 • VIN • 강선 • 강판 • 공차 (오차) • 공차 (자동차) • 공차중량 • 단차 • 드레인홀 • 롤링섀시 • 모노코크 • 바디 • 바디온프레임 • 배분중량 • 보일러 • 섀시 • 소자 • 에어백 모듈 • 연결모듈 • 오일 • 오일팬 • 워터펌프(냉각수 펌프) • 인버터 • 인클로저 • 중량 • 차대(섀시) • 차대번호 • 차량 총중량(GVW) • 철판 • 촉매장치 • 충전기 • 캐빈룸 • 캡오버 • 컨버터 • 크러시존(크럼플존) • 프레임 • 프로펠러 • 플러그 • 히트펌프 엔진 2기통 • 4기통 • 5기통 • 6기통 • 7기통 • 8기통 • 10기통 • 12기통 • 16기통 • 18기통 • 20기통 • LPDI엔진 • LPG엔진 • LPI엔진 • OHV • PS • rpm • V형엔진 • 가솔린엔진 • 가스터빈 • 공랭식 엔진 • 기화기 • 내연기관 • 냉각수 • 냉각장치 • 냉각제 • 냉각팬 • 냉간상태 • 노즐 • 다기통 • 디젤엔진 • 라디에이터 • 마력 • 배기밸브 • 밸브 • 봄베 • 부동액 • 분사 • 석유엔진 • 선박 엔진 • 수랭식 엔진 • 수소탱크 • 수소터빈 • 수평대향 엔진 • 슈퍼차저 엔진 • 스로틀바디 • 스로틀밸브 • 실린더 • 싱글터보 • 양자엔진 • 엔진 • 엔진룸 • 엔진마운트 • 엔진오일 • 엔진제어장치 • 연료분사기 • 연료시스템 • 연료전지 • 연료주입구 • 연료탱크 • 연료파이프 • 연료펌프 • 연료필터 • 열기관(열원동기) • 왕복기관 • 외연기관 • 원동기 • 원자력기관 • 원형봄베 • 자동차 엔진 • 자연흡기엔진 • 점화케이블 • 점화플러그 • 제트엔진 • 증기기관 • 증기터빈 • 직렬엔진 • 최고출력 • 최대토크 • 캠 • 캠축(캠샤프트) • 커넥팅로드(연결봉) • 크랭크 • 크랭크축 • 탱크 • 터보랙 • 터보엔진 • 터보차저 • 터빈 • 토크 • 트윈터보 • 파워팩 • 플라이휠 • 피스톤 • 피스톤 엔진 • 항공기 엔진 • 흡입밸브 모터 고정자(스테이터) • 교류모터 • 교류발전기 • 구동모터 • 구동모터 최대출력 • 동기모터 • 듀얼모터 • 모터 • 모터룸 • 발전기 • 시동모터 • 싱글모터 • 용단 • 유도모터 • 인휠모터 • 인휠시스템 • 인휠헥사모터 • 직류모터 • 직류발전기 • 축전지 • 코일 • 토크컨버터 • 트라이모터(트리플모터) • 퓨즈 • 퓨즈박스 • 퓨즈풀러 • 회전자(로터) • 회전축 구동장치 4매틱 • AWD 디스커넥터 • B-ISG • HTRAC • IGBT • PE모듈 • TCU • xDrive • 가변축 • 가속기 • 가속기 (자동차) • 감속기 • 공회전 속도조절 장치 • 공회전 제한 장치(ISG) • 구동 • 구동벨트 • 구동장치 • 구동축 • 기어(톱니바퀴) • 기어박스 • 기어비 • 기어오일 • 다운시프트 • 동력전달장치 • 뒷차축(리어액슬) • 듀얼클러치 • 무단변속기 • 미션 • 미션오일 • 배전기 • 벨트 • 변속기 • 사륜구동 • 앞차축(프런트액슬) • 업시프트 • 이륜구동 • 전륜구동 • 전축 • 종감속기어 • 차동기어 • 차동장치 • 차축(액슬) • 추진축 • 축 • 클러치 • 타이밍벨트 • 파워트레인 • 프로펠러 샤프트 • 후륜구동 • 후축 조향장치 경사각 • 너클암 • 너클 조인트 • 로어암 • 사륜조향 • 스러스트 • 스러스트 각 • 스티어링(조향장치) • 스티어링너클(너클) • 스티어링박스 • 스티어링 샤프트 • 스티어링암 • 어퍼마운트 • 어퍼암 • 전경각 • 전륜조향 • 조향축 • 캐스터 • 캠버 • 캠버각 • 킹핀 • 킹핀 경사각 • 킹핀 오프셋 • 토우 • 후경각 • 후륜조향 • 휠 밸런스 • 휠 얼라인먼트 제동장치 ABS • EBD • HHC • 경사로 밀림 방지 • 드럼브레이크 • 디스크 브레이크(디스크 로터) • 미끄럼 방지장치 • 베이퍼로크 • 보조제동장치(BA) • 브레이크드럼 • 브레이크라이닝 • 브레이크슈 • 브레이크 어시스트 시스템 • 브레이크오일 • 브레이크패드 • 슈팅 브레이크 • 오버라이드 • 오토홀드 • 전자식 제동력 분배(EBD) • 제동장치(브레이크) • 캘리퍼 • 클램프 • 클램핑력(클램프력) • 트랙션 컨트롤 시스템(구동력 제어장치) 서스펜션 가변댐퍼 • 댐퍼(제진기) • 더블위시본 서스펜션 • 마운트 • 매직 바디 컨트롤 • 서스펜션(현가장치) • 서스펜션암(컨트롤암) • 쇼크업소버 • 스트럿 서스펜션 • 액티브 서스펜션 • 에어매틱 • 에어서스펜션 • 에어스프링 • 코일스프링 • 판스프링 • 플레이너 시스템 • 하시라 • 현가상질량 • 현가하질량 흡배기장치 매연저감장치 • 배기 • 배기음 • 배기장치 • 배출 • 에어덕트 • 흡기 • 흡기장치 • 흡배기 • 흡배기장치 • 흡입 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반